IT之家 4 月 7 日消息，據(jù)西安電子科技大學(xué)官方今日消息，西安電子科技大學(xué)集成電路學(xué)部郝躍院士團(tuán)隊常晶晶教授等人，成功研發(fā)出的一款具有 AI 增強力學(xué)診斷功能的能量自主仿生鞋墊。

該鞋墊通過仿生學(xué)設(shè)計、自供能技術(shù)和人工智能的深度融合，有望為下肢功能障礙性疾病的早期篩查、康復(fù)監(jiān)測和健康管理提供一種全新的無感監(jiān)測工具。

步態(tài)是反映人體健康的重要窗口。從神經(jīng)系統(tǒng)疾病到骨骼肌肉問題，許多疾病都會在人的行走姿態(tài)中留下蛛絲馬跡。然而，許多疾病早期的步態(tài)異常細(xì)微到難以察覺，往往被忽視，直到癥狀明顯時才被發(fā)現(xiàn)，錯失了最佳干預(yù)時機。

研究團(tuán)隊從大自然中汲取靈感，通過三項協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建了一套完整的閉環(huán)可穿戴監(jiān)測平臺。

受螳螂腿部啟發(fā)，團(tuán)隊設(shè)計出一種雙微結(jié)構(gòu)電容傳感器。它擁有驚人的“感知帶寬”：檢測下限低至 0.10 Pa，能敏感捕捉到如羽毛輕觸般的微弱壓力；最大量程高達(dá) 1.4 MPa，足以承受劇烈運動時的高強度沖擊。

耐用性方面，經(jīng)過 12000 次循環(huán)加載測試，傳感器性能依然穩(wěn)定，無顯著衰減。

此外，鞋墊中集成了納米鈣鈦礦太陽能電池（PSC）與高容量鋰硫（Li-S）電池，其平均光電轉(zhuǎn)換效率達(dá) 11.21%，儲能效率達(dá) 72.15%。這意味著在日常行走中，當(dāng)穿著者邁步于戶外或有光線的環(huán)境下，鞋墊就能通過太陽能為自己“充電”；而在無光條件下，內(nèi)置的鋰硫電池保證持續(xù) 8 小時以上供電。

鞋墊通過 16 個通道無線模塊，實時傳輸足底各區(qū)域的壓力變化數(shù)據(jù)。這些時空壓力數(shù)據(jù)被送入嵌入的人工智能算法中進(jìn)行深度分析。

經(jīng)過訓(xùn)練和優(yōu)化，這套智能系統(tǒng)對足弓異常的識別準(zhǔn)確率達(dá)到了 96.0%；更令人矚目的是，它對 12 種病理步態(tài)模式的綜合分類準(zhǔn)確率高達(dá) 97.6%。

IT之家從西安電子科技大學(xué)官方公告獲悉，這一可穿戴監(jiān)測平臺已經(jīng)完成臨床驗證。驗證結(jié)果顯示，系統(tǒng)在實際應(yīng)用場景中能夠穩(wěn)定運行，其采集的數(shù)據(jù)與臨床評估具有良好的一致性。

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